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1、丝网学习要点丝网印刷学习要点 一、丝网理论学习 印刷原理:利用网版图文部分网孔透墨,非图文部分网孔不透墨的基本原理进行印刷。丝网印刷五大要素:网版、刮胶、浆料、印刷台及承印物。 一个完整的印刷行程:印刷时在网版上加入浆料,刮胶对网版施加一定压力,同时朝网版另一端移动。浆料在移动中从网孔中挤压到承印物上,由于粘性作用而固着在一定范围之内。由于网版与承印物之间保持一定的间隙,网版通过自身的张力产生对刮胶的回弹力,使网版与承印物只呈移动式线接触,而其它部分与承印物为脱离状态,浆料与丝网发生断裂运动,保证了印刷尺寸精度。刮胶刮过整个版面后抬起,同时网版也抬起,并通过回墨刀将浆料轻刮回初始位置,完成一个
2、印刷行程。 背电极:Ag浆或者Ag/Al浆,P156实际情况是使用Ag/Al浆效果更好,可能原因是Al会产生更多的p-p+结。主要作用是配合铝背场,在做成组件时与正电极焊接。 背电场:Al浆,作用是形成p+层,钝化硅片表面,延长少子寿命,提高晶体硅太阳电池的电性能;形成背面欧姆接触,作为电流的输出电极。 铝一硅合金最低共熔点温度为577,形成过程及机理如下: 硅表面沉积铝 高温烧结 降温 具p-n结结构的、表面涂覆铝的晶体硅在高温烧结时,形成含有铝原子的再结晶硅层,从而形成p-p+结。p-p+结阻止光生少子向p+区扩散,提高了少数载流子的收集几率,降低了暗电流分量;而多子可以自由通过该结,对输
3、出电流无影响。 整个过程可细化为如下过程: 、温度低于577 时,硅铝不发生作用,保持原来的固体状态。 、温度升至577 时,在二者交界面处,铝原子和硅原子相互扩散,并在交界面处开始形成硅铝共熔体。 、随着时间的延长和温度的升高,硅铝熔化速度加快,硅铝共熔体的量增多,硅在合金中的溶解度也增加,因而熔体和固体硅的界面逐渐向硅片内延伸。 、降温时,硅原子在熔液中的溶解度下降,多余的硅原子逐渐从熔液中析出,形成含铝原子的再结晶硅层。 正电极:Ag浆,利用银的低电阻率,通过高温烧结,使Ag和Si之间形成良好的欧姆接触,收集电子,提高电流输出。在做成组件时,正电极与背电极连接,焊接作用,传输电流。 银一
4、硅合金最低共熔点温度为835。如下第种状态是一种良好的欧姆接触。 二、日常操作 点检、PM维护确认、印刷效果确认需要现场示范讲解。 1、机台操作 2、印刷调整 印刷过程可简化为将网版上的浆料按图形转移到硅片上的过程,所以我们要考虑的问题就是如何控制透墨量。 左图是初始时状态,右图是印刷时的状态。 常用调整参数: 回墨刀下压位置及压力: 回墨刀下压,回墨压力增加,可减少铺墨时的浆料厚度及增加透墨量 回墨刀抬高,回墨压力减少,可增加铺墨时的浆料厚度及减少透墨量 印刷头下压位置及压力: n 在印刷过程中刮胶要对丝网保持一定的压力,且这个力必须是适当的。 n 印刷压力过大,易使网版、刮胶使用寿命降低,
5、使丝网变形,导致印刷图形失真。 n 印刷压力过小,易使浆料残留在网孔中,造成虚印和粘网。 n 在适当的范围内加大印刷压力,透墨量会减小,栅线高度下降,宽度上升。 丝网间隙: n 在其他条件一定的情况下,丝网间隙与湿重大致有如右图的关系:最初两者几乎呈比例上升,之后丝网间隙加大,湿重降低,最后突然变为零。 n 丝网印刷时使用的是曲线的前半段。由此可知,丝网间隙加大,下墨量多,湿重增大。 n 丝网间隙过大,易使印刷图形失真;过小,容易粘网。 印刷速度: n 印刷速度的设定必须兼顾产量和印刷质量。 n 对印刷质量而言,印刷速度过快,浆料进入网孔的时间就短,对网孔的填充性变差,印刷出的栅线平整性受损,
6、易产生葫芦状栅线。 n 印刷速度上升,栅线线高上升,线宽下降。 n 印刷速度变慢,下墨量增加,湿重上升。 额外参考因素:浆料、网版、刮胶、环境温度、台面平整度、硅片平整度。 印刷压力、印刷速度、丝网间隙、刮胶硬度、刮胶角度、浆料黏度、网版纱厚、网版膜厚、印刷台面等参数影响 3、常见的印刷异常: 其中有正确的擦网版方法、虚印、堵网、漏浆、粘网、厚薄不均、碎片、印刷偏移、毛刺、线条模糊、铝珠铝苞、翘曲、缺印、印刷图形失真的详细描述及解决方法。 四、具体案例: 环境温度对印刷的影响 网版上浆料中有机物挥发,导致浆料干燥。环境温度高,导致了印刷的湿重下降,线高下降。 印刷局部线粗 印刷局部线粗可分为:
7、边角线粗,印刷结束位线粗,ASYS皮带位线粗,主栅线边沿线粗等,其原因主要有: 1、 印刷时丝网间距不一致: 台面不平整,硅片厚度不一致,刮胶水平不一致、网版张力不一致等 2、 透墨量过多:回墨刀下压过多,网版感光胶破损、印刷行程等 电极脱落 电极脱落包括:背电极脱落,背电场脱落,正电极脱落 电极脱落可也分为两种: 1、未形成合金层脱落,浆料湿重过低,烘干温度过高,导致背电极在烘干后就跷起。只有背电极发生过此现象。主要原因是,浆料湿重低,经高温烘干后,表面附着力不够。 2、形成了合金层才脱落,脱落处浆料过多,导致烧结后脱落。多发生在背电极、背电场和正电极的边角。主要原因是,浆料湿重大,烧结后应
8、力集中,导致硅片表面脱落。 虚印、缺印 虚印和缺印的原因:透墨量不足,或网版脱版时带走浆料。 导致透墨量不足的因素有:浆料黏度过大,网版张力过大,网版膜厚过大,印刷参数设置不合理等 铝刺 铝刺形成的原因主要及解决方法如下: 1、 履带上有浆料毛刺,通过清洗、烘烤及擦拭履带,打磨履带等方法解决; 此种铝刺形状不规则,且伴随背电场破损的现象,且分布情况有规律。 2、 过高的烧结温度,通过调整烧结温度设定和冷却区水冷、风冷等方法解决; 3、 过大的湿重,超出了背电场的湿重范围上限。 2和3两种情况导致的铝刺表现为尖锐的倒锥形,整面出现铝刺,出现无规律。 铝苞 铝苞形成的原因有:背场湿重,硅片重量,硅
9、片表面状况,浆料,烧结。局部的受热不均和散热不均可能会导致起苞,现场生产时主要通过调节背场湿重来控制铝苞,一般加大背场湿重会减少铝苞。 背场发黄 背场发黄的主要原因:发黄区域存在超量的氧元素,说明发黄区有较多的有机物。 翘曲 翘曲的主要原因有:铝背场湿重过大、硅片太薄和浆料原因。 Si和Al的热胀系数不同,Al的热胀系数大,导致烧结后应力收缩硅片表面,使硅片发生弯曲。所有Al浆都会有此问题,差别在于浆料成分不同,产生的弯曲程度也有差异。 正电极发红 正电极发红的原因是:丁晴手套含有硫元素导致主栅氧化发红。更换为乳胶手套后,此现象消失。 烧结异常 烧结异常一般是因为硬件损坏或者抽风波动等原因造成。